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地質填圖的方法與步驟

發布時間:2022-01-09 04:39:20

1. 美國地質填圖方法

綜合美國國家合作地質填圖計劃最近完成的1∶100000和1∶24000美國聯邦地質圖、州地質圖和教學地質圖,結合USGS編寫的《給美國地質調查局報告作者的建議》(1978年第6版和1991年第7版)及NCGMP對地質填圖方法的要求及相關標准和指南,對美國地質填圖方法方式分析如下。

1.填圖前的資料收集與准備

填圖前通常要收集填圖區的野外記錄、地質圖、航衛片影像、地球物理數據、水文資料和各種測試分析數據等。USGS的地球科學信息中心(ESIC)保存有美國及其聯邦機構、州政府機構和商業公司記錄的數百萬張航片。這些照片包括局部地區的高解析度低空照片、覆蓋百餘平方英里的高空航片和覆蓋區域的衛星影像,可以從ESIC與南達科他州地球資源觀測系統(EROS)數據中心訂購航空照片和衛星圖像。

野外地質填圖所需要的工具包括:地形圖、航片、地質錘、羅盤、野外記錄簿、鉛筆和墨水筆、量角器、野外圖盒、書寫板或其他可供書寫的硬面板、圖和照片的保護套、樣品標記筆、樣品袋、越野車、個人用品(背包、雨具、急救葯箱、長筒靴、野外服裝)、磁帶錄音機、高度計、野外計算機、記錄數據的GIS軟體和GPS等。

2.地球物理與遙感資料的地質解釋

野外填圖前需要提前進行地球物理調查,可用於粗略填圖,或用於指示具潛在經濟資源區。如果岩石之間對比明顯,那麼航磁調查在區域填圖上相當有用。對遙感數據的處理可以指示可能存在礦化的區域。將航衛片、多光譜和高光譜遙感、地球物理以及GIS、GPS等用於地質填圖,可以提高填圖的精度。

3.野外填圖路線

美國地質填圖有「兩頭緊、中間松」的特點,一頭是野外工作的客觀、真實、准確,由專業調查人員承擔;另一頭是成果出版的統一,要求嚴格遵守各種標准和規范。中間填圖過程沒有硬性的規定,取決於調查人員的知識和智慧。

野外通常沿道路、小道、溪流和山脊以及其他岩石可能出露的地方進行系統觀察。利用航空照片確定野外觀察點位置、追索地層單元和斷層。具體填圖路線沒有硬性規定,主要由地質構造格架和露頭出露位置而定,美國地質學家稱之為「地質現象引導地質路線——Let the geology guide you on your traverse」,見圖1-1。

野外填圖人員精幹,填圖工作模式按下列方式進行:每組獨立完成一定區域填圖後再拼圖;或者每組都進行全區填圖,最後再綜合歸並。圖1-1所示的填圖模式即為後者。

4.野外記錄與素描

美國地質調查局長期堅持在紙質記錄簿上記錄野外現象,並在野外駐地將野外記錄數字化(圖2-5)。野外地質觀察點記錄內容主要包括岩石宏觀特徵、岩層和構造產狀、接觸關系、變形特徵、礦化蝕變、樣品和照片位置等。在地質關系復雜區,除對地質現象進行詳細描述外,還需要對重要現象進行素描以補充說明地質現象,野外記錄方式與歐美國家基本相同。

圖2-5 美國野外地質填圖與野外資料數字化

5.野外手圖標注

野外地質手圖上標繪的地質要素包括用符號或英文縮寫字母表示的地層分層、岩性分界、岩體、變質程度、斷層、變形、褶皺、化石點、標本、樣品等在野外所觀察到的地質現象和地質體(圖2-6)(陳克強,2011)。所有地質要素的標繪都在野外現場完成,以提高地質體科學置信度水平,避免地質內容的簡單化。由於填圖按不規則路線進行觀察和填圖,每天都可以完成面積不等的填圖工作。因此,野外地質手圖上實際上已經勾繪出當天填圖所在區域的地質圖。要把測量數據標繪在圖上,如最常見的層理和其他突出的似層理。在野外,所有地質界線和產狀要素都要標繪到野外手圖(地形圖或航片)上,地質界線在野外標繪。

圖2-6 美國過渡性野外手圖

(據陳克強,2011)

傳統地質填圖直接在地形圖或平面圖上填繪有關信息,或直接在航片或透明紙上註解數據。1940年航片廣泛採用時,雖然地形圖仍作為地質填圖的底圖,但航片也得到了普遍採用。在航片上填圖的地質學家可以利用三維立體模型和豐富細節解釋和精確勾畫地質特徵。然而,為了編輯和出版,在航片上可以看到的填圖細節必須轉繪到底圖上。大的地形起伏所造成的畸變必須在轉繪過程中加以校正。

6.填圖內容

從Kellogg等填繪的地質圖可以看出,美國地質填圖有3個明顯特徵:一是美國強調段(Member)和層(Bed)岩石地層單位及特殊岩性層、均一岩性夾層等非正式地層單位的填繪,如Kellogg等在加利福尼亞Cuyama地區填1∶100000地質圖時對早—中始新世砂岩段(Tjs)和頁岩段(Tjsh)的填圖、晚白堊世礫岩(Kcg)透鏡體和舌狀體的填圖(圖2-7);二是基岩區填圖與新生代地質填圖並重,如對聖安德烈斯活動斷裂細結構的填圖;三是遙感圖像、地球物理資料的地質解釋按照科學置信度標准,採用相應的符號標繪在手圖上,如西北部盆山邊界的隱伏斷裂,如Lockwood山谷斷裂向南西和北東方向的延伸(Kellogg et al.,2008)。

圖2-7 美國加利福尼亞Cuyama地區1∶10萬地質圖(局部)

(據Kellogg et al.,2008)

7.剖面測量

根據美國地質調查局的要求,剖面測量只有存在下列情形之一時才實測剖面:一是命名新的填圖單位;二是修訂原有的填圖單位。換言之,如果填圖區所有填圖單位都有實測剖面控制並且都有效的話,就不必重復實測剖面工作。當在礦區進行大比例尺填圖時,往往需要進行大量的剖面測量。

8.地質報告的編寫

從近期完成的地質填圖來看,一幅1∶100000圖幅(30′×60′,面積約5000km2)的地質報告篇幅在30~50頁之間,報告內容及格式完全按照USGS編寫的《建議》要求。如Kellogg等(2008)完成的加利福尼亞Cuyama地區1∶100000地質填圖報告用24頁的篇幅描述了185個填圖單位,體現了簡明而規范的編寫原則。

報告正文包括地質填圖區背景、填圖區地質發展歷史、各填圖單位的岩石描述和參考文獻,部分圖幅對地質災害也有詳細描述。地質填圖背景簡要回顧前人在填圖區已做過的工作,說明本次填圖的主要填圖人員和輔助人員、合作單位情況,簡要介紹區域地質特徵。填圖區地質歷史,根據野外觀察到的角度不整合等地質現象,描述填圖區地質演化歷史。各填圖單位的岩石描述是報告的主體,對地質圖上的填圖單位,包括正式填圖單位和非正式填圖單位,按照由新到老的順序逐一描述。描述內容以顏色、岩性、厚度和形成時代為重點,描述時常常大量引用前人的測年數據和化石證據。如有新測或修測剖面,需要對剖面進行描述。參考文獻是報告的重要組成部分,只要涉及填圖區的填圖成果和研究成果全部列出,並在報告中加以引用。如Kellogg等(2003)完成的加利福尼亞Kern郡和Ventura郡Cuddy河谷地區1∶24000萬地質報告目錄如下:

Contents

Background ………………………………………………………………………………………………1

Note on Marine Transgressions and Unconformities South of the San Andreas Fault ……………… 1

Description of Map Unites ………………………………………………………………………………2

Rocks South of the San Andreas Fault Zone …………………………………………………………3

Rocks South of Big Pine and Pine Mountain Fault(Domain 1) ………………………………………… 3

Rocks West of Cuyama River and North of Big Pine Fault(Domain 2) …………………………………6

Rocks of the Caliente Hills(Domain 3) ……………………………………………………………… 9

Rocks North of Pine Mountain Fault,East of Cuyama River,and South of San Andreas Fault(Domain 4) …11

Fault-Bounded Rocks of the San Andreas Fault Zone ………………………………………………… 17

Rocks North of the San Andreas Fault Zone …………………………………………………………18

References ………………………………………………………………………………………………… 21

肩負著為國家提供客觀的詳盡地球科學信息的重任,USGS走過了130多年曲折而艱難的歷程。USGS採用的「地質現象引導地質路線」的地質填圖方法是應對復雜多變的地質現象的有效填圖方法,但應用於澳大利亞厚層風化殼和加拿大冰雪覆蓋區的高精度地球物理填圖方法並沒有應用到造山帶地質填圖中,而遙感技術成為造山帶基岩區填圖的重要技術支撐。盡管地球物理和3S技術在地質填圖中的應用不斷推陳出新,但是,這些現代高新技術的廣泛應用並不能解釋美國基岩區高效的地質填圖,真正的驅動力是地質填圖的長效機制和動態更新機制,已有地質成果的繼承與利用、填圖工作模式、填圖與科學研究的合理定位、簡明地質報告和GIS的地質應用才是決定地質填圖速度的關鍵因素。

2. 地質填圖方法種類有哪些

你才加10分,太少了。
地質填圖:1.室外工作:首先要對工作區進行踏勘,確定填圖的精度,新工作區要進行實測剖面,建立標志層,尋找化石,計算各個岩層的厚度,建立柱狀圖等。然後根據設計的精度布線,組織技術人員進行填圖,對於重要的構造或者地層,可以採用穿插法,也可以採用追索法,對於工作區的礦點或者重要的構造可以做些地表揭露工程,每天的野外工作都要認真的搜集地質特徵,做好記錄。
2.室內工作:把野外搜集到的資料投影在地形圖上。工作區任務完成後要整理資料,寫地質報告。
地質填圖的種類:地質填圖可以根據需要確定它的精度,我國1:5萬的地質填圖早在70年代以前就完成了,西部地區也早已完成了1:10萬的填圖。同時我國的航測探礦工作也早就完成了,對於一些比較大的或者中型的礦床大部分都已探明或者備案,現在我們需要做的是對一些礦點,礦區外圍進行填圖,這些工作都是大比例尺的。對於這些地區,同時還會有相關專業的工作,比如,物探,化探,水文地質等。
就簡單的回答這些。

3. 實驗六 數字地質填圖技術與方法

一、實驗目的

通過簡項操作和參觀學習數字地質填圖的全過程演示,了解野外區域數字填圖的PRB過程和室內的PRB編輯成圖的主要過程、方法與步驟;熟悉掌上機野外填圖和RGMapGIS桌面系統的主要操作界面,建立對區域數字填圖的感性認識,為野外地質填圖實驗和部分生產實驗奠定基礎。

二、實驗內容

1.實驗基本內容及主要儀器設備

①掌上機野外填圖主要操作方法和步驟實驗;②RGMapGIS 桌面系統的簡項操作;③參觀學習數字地質填圖的全過程演示。

數字地質填圖野外採集系統主要儀器設備如圖6-1所示。

圖6-1 數字地質填圖野外採集系統主要儀器設備

2.實驗重點

通過對掌上機野外填圖的簡項操作,初步了解野外數字填圖的PRB過程,了解掌上機填圖的主要操作方法和步驟;通過對RGMapGIS桌面系統的簡項操作,了解室內的PRB編輯成圖的主要過程、方法與步驟。結合課堂學習知識,總結3S 技術在區域地質調查(填圖)中的主要應用方面、現狀與發展趨勢。

三、實驗課時

2學時。

四、實驗要求

明確實驗目的,實驗前認真復習課堂內容,熟悉MapGIS軟體的操作等;實驗結束後寫出實驗報告。

五、注意事項

遵守實驗室各項規章制度,按規定操作各實驗儀器、設備,防止學生自帶存儲設備中有病毒感染計算機等。

六、基礎知識簡介

地質填圖是採用數字填圖技術及數字填圖系統,從應用計算機野外數據採集技術入手,遵循傳統區域地質調查的規律,在不約束地質工作者地質調查思維的前提下,保證地質工作者取全、取准各項地質觀測資料數據,達到以翔實的地質觀察研究為基礎,以計算機野外數據採集和空間數據存儲與表達技術為手段,填制不同比例尺的數字地質圖。

數字地質填圖,是把野外地質觀測路線與實際材料圖的完全人工製作過程跨越式轉變為野外現場地質調查與調查信息數字化的復雜過程(圖6-2)。該技術集GPS、GIS、RS技術為一體,開創了地質填圖的數字化時代。

圖6-2 數字區域地質填圖概念框圖

(據李超嶺等,2002a,有改動)

數字地質填圖主要技術是以採集、存儲、管理、描述、分析和再現地質實體在地球表面空間分布有關數據的信息系統。它提供了在計算機輔助下,通過野外觀測路線的調查,對地質、地理、地球物理、地球化學和遙感等多源地學進行綜合分析和解釋,並進行地質制圖。其工作流程如圖6-3所示。

數字區域地質填圖的主要過程簡稱為PRB過程。其核心技術是PRB數據模型。PRB數據模型是由實體點(地質點,POINT)、網鏈(分段路線,ROUTING)、全鏈或幾何拓

圖6-3 數字填圖技術流程

(據李超嶺等,2002a)

圖6-4 數字填圖技術工作流程框圖

(據李超嶺等,2002a)

撲環(點和點間界限,BOUNDARY)組成的數據模型,用這種模型來描述野外地質路線的過程就是PRB過程。以工作階段為基礎,把數字區域地質填圖劃分為前期PRB過程、PRB初期過程、野外PRB過程、野外駐地PRB過程、室內PRB終結過程和PRB成果提交過程。這些PRB過程構成了數字區域地質填圖技術過程流程原形模型(圖6-4 ,圖6-5)。

圖6-5 數字填圖PRB 技術主流程

(據李超嶺等,2002)

七、實驗材料

(一)掌上機野外PRB過程填圖

現行的基於GIS技術與GPS輔助導航圖形界面的野外數字填圖技術,是建立在掌上機野外填圖、室內PC機群,通過網路技術、3 S技術、4 D技術、資料庫技術等處理而實現的。數字填圖的目標決定了數字填圖技術主流程的步驟。

野外PRB過程是區域數字收集資料(地質填圖)的過程。主要通過掌上機的野外路線採集操作而完成的。分為路線PRB數據採集、剖面PRB數據採集等主要過程。表6-1為PRB數據實體表。以路線調查的野外PRB過程為實驗重點,掌上機實驗主要操作方法和步驟如下:

1)打開工作路線。選擇「手圖」菜單中的「打開地圖」,選擇一個路線號的 map文件。

2)輸出當日路線信息。選擇「手圖」菜單中的「圖層管理」,選擇設計路線GROUTE圖層,用「點選」工具,選中設計路線;用「屬性編輯」工具,打開GROUTE屬性編輯窗口,引用PRB字典,輸入「天氣」「任務」等信息。

3)選擇P採集圖層。選擇「手圖」菜單中的「圖層管理」,選擇地質點GPOINT圖層添加一個地質點,或用「點選」工具選擇已經存在的一個地質點。用「屬性編輯」工

表6-1 PRB 數據實體表

具打開GPOINT屬性編輯窗口,利用PRB字典輸入各項信息,用手寫輸入其他字典中未儲備的信息。

續表

註:☆為主碼標識;其中地質點POINT、分段路線ROUTING、點和點間界限BOUNDARY,還有非結構化文件,分別以地質點號與P、R、B組成文件名。坐標指公里網橫坐標與縱坐標;經緯度指經度、緯度,用度-分-秒錶示。

(據李超嶺等,2003,有改動)

4)選擇PRB其他採集圖層。選擇「手圖」菜單中的「圖層管理」進入需要的PRB圖層。

5)利用編輯工具進行編輯。

6)加入採集實體。用「輸入點」或「輸入線」工具在落筆處添加一個采樣點、一條地質界線或一條分段路線,該點/線則為選中狀態。或「點選」一個已經存在的點或線,框選一個圖元。

7)編輯採集實體。利用圖形窗口中的「移動」「刪除」工具,在落筆處添加一個采樣點、一條地質界線或一條分段路線,該點或線則為選中狀態。或「點選」一個已經存在的點或線,框選一個圖元。加入採集實體和編輯採集實體是野外PRB過程中最繁重的工作,屬性的加入和編輯操作是這一過程的最重要內容。屬性內容主要見表6-1。

8)輸入屬性信息。用「屬性編輯」工具,系統自動打開相應的PRB屬性編輯窗口,利用PRB字典輸入各項信息或手寫輸入有關信息。

完成當點工作後,選擇「保存文件」及時進行數據保存。通過「轉出PC數據」將野外填圖全部信息轉換成PC數據文件。掌上機野外填圖的主要操作界面如圖6-6、圖6-7、圖6-8所示。

(二)室內PRB過程及地質成圖

室內PRB過程,就是將野外全部數據經PRB終結過程處理後導入RGMapGIS桌面系統,再進行室內編輯成圖的過程。實驗主要操作方法和步驟如下:

圖6-6 地質點數據錄入界面

圖6-7 分段路線錄入界面

圖6-8 剖面數據採集主界面

1)RGMapGIS桌面系統數據備份。打開RGMapGIS桌面系統,將CF卡上的野外全部數據按採集先後順序逐一備份到「採集日備份」目錄中。

2)PRB數據檢查、工作量統計與路線PRB小結。在PRB圖幅內,統計指定的路線長度、地質點數、材樣點、照片數等工作量,通過工作量文本窗口進行小結。

3)信息查詢。利用「空間到屬性查詢」和「屬性到空間查詢」進行路線PRB照片信息查詢、PRB屬性空間到實體空間查詢、PRB條件查詢(P過程查詢和R過程查詢),通過信息查詢,全面了解PRB數據和資料。

4)PRB數據質量評價。利用GIS的空間分析功能,統計圖幅內的地質點數、點間地質界線個數等。

5)生成PRB圖幅庫。

6)PRB地質連圖。通過多源數據的疊加和不同的查詢方法,得到對地質體的全面認識後,按地質特徵和屬性特徵,進行地質連圖,如斷層的線性連接、地質體的圈閉等。

7)PRB數據輸出。利用操作系統可分別輸出:生成野外記錄簿、生成野外數據表、生成地質圖等,並可對其部分任意裁減輸出成報告插圖。

八、實驗方法

掌機模擬操作和上機桌面系統操作。

九、實驗步驟

第一步:教師介紹掌機操作的程序與主要要求,介紹RGMapGIS桌面系統的操作要領與基本方法、步驟等;提供實例讓學生操作桌面系統的主要功能模塊;對學生讀圖提出明確要求。

第二步:學生分組進行掌機模擬操作與RGMapGIS桌面系統操作練習。

第三步:討論與解答學生操作過程中遇到的問題,總結有關操作技巧與方法。

十、實驗任務

掌機模擬操作與RGMapGIS桌面系統操作練習。

十一、實驗作業

①總結數字地質填圖RGMapGIS桌面系統操作的基本方法與步驟;②談談你對數字地質填圖系統與傳統區域地質填圖在資料獲取、記錄與操作等方面的感受。

十二、實驗報告要求

論述要有據。報告中要用自己實驗實例回答作業中的相關問題。

十三、思考題

1)數字地質填圖有何優缺點?數字地質填圖掌機操作中的最大難點是什麼

2)RGMapGIS桌面系統的主要模塊和功能有哪些?

4. 加拿大地質填圖方法

本節主要根據加拿大國家地質填圖計劃和正在進行的能源與礦產地質填圖計劃,簡要總結加拿大地質填圖方法。

一、填圖比例尺及精度要求

在國家地質填圖計劃中,所有項目都是大面積區域地質填圖,但不要求用統一比例尺進行地質填圖,常用的比例尺有1∶50000、1∶100000和1∶250000,有些項目採用1∶325000和1∶500000比例尺。能源與礦產地質填圖計劃未見填圖比例尺相關報道。

二、地質填圖標准和指南

加拿大早期地質填圖受英國影響,從1983年《北美地層規范》制訂後開始向美國靠攏。不過,由Barnes等(2004)編寫的《基礎地質填圖(Basic Geological Mapping)》仍是加拿大填圖人員的必備指導書,在加拿大地質調查局網站中野外地質填圖方法的介紹仍然以英國地質調查局通用的《基礎地質填圖》一書為藍本,詳細內容見本書第五章。

無論是國家地質填圖計劃還是能源與礦產地質填圖計劃,都沒有制定具體的填圖要求或規范。只有加拿大地質調查局與美國地質調查局共同制定的北美野外地質描述的科學語言標准,詳細內容見第二章。另外,1997年5月,加拿大地質協會及來自加拿大政府和私企及USGS的42位代表討論了數字地質圖標准問題。

三、地質填圖方法

從加拿大地調局參與編制的指南和採用的填圖方法指南可以看出,加拿大地質填圖方法與美國、英國等歐美國家基本相同。在近期國家地質填圖計劃中,填圖項目要求野外調查必須是多學科研究,項目成員也必須來自多個單位。該計劃要求基礎地質調查必須與礦產勘查、環境評價相結合,基岩地質填圖與第四紀地質填圖相結合(圖3-1)。

圖3-1 加拿大西北部1∶50000地質圖

(圖例略)

加拿大地質填圖非常重視高精度地球物理數據在填圖中的應用,在能源與礦產地質填圖計劃實施方案中,將地球物理調查作為與地面調查同等重要的方法加以強調。加拿大北部地域如此之大,礦業公司沒有基礎地質資料和地質圖就無從下手。北加拿大GEM科學家正在進行研究,幫助確定石油或天然氣礦床以及銅、鎳、鐵、鋅、鉛或金、銀、鉑之類貴金屬,甚至金剛石,尋找方法就是通過航空物探和地面調查。

圖3-2 加拿大Bartlett Dome地區1∶20000航磁圖

(圖例略)

圖3-3 加拿大育空地區1∶50000航磁圖

(圖例略)

北加拿大航空地球物理部代表加拿大地質調查局執行航空調查。航空物探調查主要測量第四系沉積及20億年前形成的下伏基岩的物理性質,提供區域范圍的岩石類型、構造和深度方面的信息。地面地質調查不同來源的岩石碎片,如冰川和基岩。目前,加拿大已經完成了近11000000km2的高精度航磁調查,覆蓋了80%的陸域與20%的海域,區域尺度和詳細調查分別採用0.8km和0.3km的航測線距。

在高精度地球物理圖上,可以清晰地顯示基底構造輪廓(圖3-2,圖3-3)。另外,由於加拿大已開發出數據可視化的用戶統計和專家系統工具,可以採用這些工具和定量數學方法將地質圖和地球物理圖像進行合成,使地表地質填圖向三維地質填圖方向發展,形成新的特殊應用領域的地質圖,在成礦預測和深部構造填圖方面取得了成功。如國家地質填圖計劃地盾邊緣項目揭示出顯生宙蓋層之下的構造走向為近南北向,擴大了Cu-Zn礦產勘查靶區(見表3-2)。

5. 地質填圖應該怎麼做,應該做什麼准備,注意點什麼

在野外實地觀察研究的基礎上,按一定比例尺將各種地質體和地質現象填繪在地理底圖上而構成地質圖的工作過程。簡稱填圖。是區域地質調查的一項基本工作,也是研究區域地質礦產情況的一種重要方法。地質填圖的基本工作程序大致如下:

  1. 全面收集和研究有關填圖區域已有的地質資料,通過實地踏勘,有時還需要進行航空和衛星相片的地質解釋(見遙感地質),選擇和實際測制具有代表性的地質剖面(見地質編錄),以了解和掌握填圖區域的基本地質情況,並根據任務的要求和比例尺的大小,確定填圖單位。將地層、岩體等地質體按其野外標志(如層面、界線)劃分為不同的岩層、岩體或岩性組合(岩性段、岩相帶)作為野外地質圖上能夠反映填圖區地質特徵的基本組成單位。填圖單位的粗細取決於填圖的比例尺,比例尺越大,填圖單位劃分越細,有時可相當於地層的一個「統」或「階」,或為其一部分。

  2. 根據所布置的路線,進行野外實地填圖。填圖路線的布置以能夠控制地質體的邊界線為准則,其疏密程度取決於地質調查比例尺的大小和填圖區的地質地貌情況的復雜程度。填圖路線的確定一般有兩種方法:一是大致垂直於(橫穿)填圖區的岩層和構造線的走向布置路線,稱為穿越法;穿越法:垂直或大角度斜交地層走向(或構造線方向)布置觀察路線進行地質觀察和填繪地質圖的方法。

  3. 室內綜合整理工作。在填圖過程中所使用的地形底圖比例尺一般比要求完成的地質圖的比例尺大 1倍。因此,野外填繪的原始地質草圖必須經過縮制轉繪,並進行各野外圖幅之間地質界線的合理銜接,根據要求補充和完善圖面內容,才能形成一份完整的地質圖。

6. 地質填圖的標繪內容及方法

1.標繪內容

地質填圖中,用於填繪和標定地質內容的圖件簡稱為(野外工作)手圖。標繪內容應按有關規定要求,做到齊全、准確、規范、統一。一般要求標繪的內容包括觀察點及編號、地質界線、岩石花紋、各種構造要素及其產狀、礦層(礦化)花紋、岩體接觸變質帶蝕變花紋、化石及各類樣品採集點的位置、符號及編號等。

2.標繪方法

地質點:以直徑1.5mm的小圓圈畫在定點位置。點號、分層號、產狀等內容的具體標繪方法如圖9-2所示。如分層過細時,可以將數層合拼成一個大的岩性層,層內岩性花紋以主要岩性代表。

各種構造要素符號按測量的位置標注。各類樣品標定應按規定的代號,以相應的符號標注在採集位置上。書寫必須規范正確。

圖9-2 地質路線標繪示意圖

7. 地質填圖技術

(一)常規地質填圖技術

地質填圖包括正測、簡測(正測77%)和草測(正測(65%)3種,不作特別說明時,所有地質填圖均指正測。目前,煤田地質工作中應用最多的是1:10000和1:2000的地質填圖。執行規范:《固體礦產勘查原始地質編錄規定》(DZ/T0078—93)、《地質礦產勘查測量規范》GB/T18341—2001。

(二)數字地質填圖技術

1.傳統地質工作

野外運用地質羅盤、錘子等工具,通過系統連續的野外路線觀測,將觀測的地質現象詳實記錄於野外記錄本上,作為第一手原始資料保存。室內技術人員需花費大量時間對取得的大量原始地質資料檢查無誤後進行數字化,在此基礎上再進行綜合分析形成所需的各類最終成果圖。其缺點一是形成的紙質野外原始資料多,難於保存、管理;二是需要花費大量時間整理原始資料,增加了工作周期;三是海量數據無法實現數據共享,不便交流。

2.數字地質調查及其意義

數字地質調查是以數字地質調查的技術理論、方法與數字地質調查系統DGSS為基礎的新技術。數字地質調查系統DGSS是貫穿整個地質礦產資源調查過程的軟體,系統基於資料庫技術和3S技術(GPS、GIS、RS)實現了整個地質調查過程的數字化與一體化。系統由數字地質填圖系統RGMap、探礦工程數據編錄系統PEData、數字地質調查信息綜合平台DGSInfo、資源儲量估算與礦體三維建模信息系統REInfo四大子系統組成(圖4-24)。

圖4-24 數字區調數字填圖技術流程圖

數字地質調查技術意義:一是從根本上改變了傳統地質填圖的技術流程、方法,實現了地質填圖工作全過程數字化、無紙化。其中GIS貫穿於地質調查過程的始末是其最大特點,提高了地質填圖效率、研究精度、降低了勞動強度;二是強調在計算機技術全程化支撐下,對多源地學數據進行綜合分析和地質制圖,真正實現多源數據的整合,提高了地質工作的效率和質量;三是實現了地質成果的全新表達及載體多樣化。地質成果不僅僅是通過紙媒介來瀏覽查看,而且可通過電子熒屏進行再現,可利用原始的和最終成果數據任意提取和重組數據,為研究和開發新成果提供方便;四是為拓寬基礎地質調查內容和領域提供了關鍵的技術保證。對取得的相關成果及數據,可編制多種數字化專題圖件,豐富了成果表現形式和服務形式,使成果在更廣闊的領域為經濟及社會的發展服務。

集GPS、GIS、RS技術為一體的野外數據採集系統可以為提高研究程度提供豐富的手段和方法。

(1)野外數據採集系統提供了3種PRB(P為地質點Point,R為分段線路Routing,B為點間界線Boundary)詞典,有助於野外填圖地質實體的識別。

(2)歷史專題圖層和現勢圖層整合再現,有助於野外填圖的認識和判斷。

(3)野外數據採集系統的三維數字高程模型、遙感圖像與野外電子手圖整合顯示,有助於地質人員直接在野外勾繪地質界線,最大限度地採集野外信息,避免遺漏,精度高。

(4)利用GIS空間分析功能,進行有效地質點和有效路線分析,為提供最佳路線、最佳剖面位置部署提供依據。利用GIS空間分析功能,指導各種專題研究。

3.應用情況

福建省煤田地質局自2010年年初應用數字地質調查這一技術至今,已在多個礦區勘查中得到應用,通過應用數字填圖系統在礦區採集了各項野外地質數據,經過室內數據處理,最終形成所需的成果圖件及資料庫,實現了地質勘查全程無紙化,形成了具有多維性和時序性的地學空間資料庫,利用數字地質調查系統,可快速、准確地編繪出新一代的數字化實際材料圖、編稿原圖及地質圖。該應用的順利開展,標志著福建省地質調查工作進入了一個嶄新的階段。

(三)遙感技術

遙感技術是使用感測器在空中遠距離探測地面物體特徵,從而進行識別和分類的技術。遙感地質大多數情況下是利用多波段遙感圖像(尤其是紅外航空遙感圖像)解譯與成礦相關的岩石、地層、構造以及圍岩蝕變帶等地質體。

遙感圖像相當於一定比例尺縮小了的地面立體模型。遙感圖像地質解譯的基本內容包括以下3方面。

(1)岩性和地層解譯。

(2)構造解譯。

(3)礦產解譯和成礦遠景分析。

福建省煤田地質局自2008年開始開展遙感技術在福建隱伏區找煤的實踐研究,主要是配合地表地質填圖工作。實踐效果看,遙感技術工作應用總體成效不是很理想。主要是福建的森林覆蓋率高,導致遙感捕捉的地質信息少,岩性和地層解譯困難。但在個別地表植被相對少的礦區,在判斷地層信息及構造推斷方面還是有一定效果,對提高野外地質填圖精度、工作效率,減輕技術人員工作強度方面起到一定的作用。特別是配合數字地質填圖工作有一定的應用前景。

近年,開始重視遙感地質技術,遙感地質一般包括4個方面的研究內容。

(1)各種地質體和地質現象的電磁波譜特徵。

(2)地質體和地質現象在遙感圖像上的判別特徵。

(3)地質遙感圖像的光學及電子光學處理和圖像及有關數據的數字處理和分析。

(4)遙感技術在地質制圖、地質礦區產資源勘查及環境、工程、災害地質調查研究中的應用。

遙感圖像相當於一定比例尺縮小了的地面立體模型。遙感圖像地質解譯的基本內容包括3個方面。

(1)岩性和地層解譯。

(2)構造解譯。

(3)礦產解譯和成礦遠景分析。

大多數情況下是利用多波段遙感圖像(尤其是紅外航空遙感圖像)解譯與成礦相關的岩石、地層、構造以及圍岩蝕變帶等地質體。

8. 地質調查的步驟與方法

最基本的工作方法是野外實地勘查和觀測研究,將所獲得的地質信息填繪在地理底圖上按一定格式記錄下來(見地質編錄)。此外,還常採用以下方法:①地球物理勘探,包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、核法勘探 、地溫法勘探以及鑽孔地球物理勘探。②地球化學勘查。③在基岩出露好、地質標志較清楚的地區,還可採用遙感圖象解釋的方法(見遙感地質)。④重砂測量(重砂指由比重較大、物理和化 學性質比較 穩定的礦 物的顆粒所組成的 鬆散集合體),通過重砂分析和綜合整理,發現並圈出礦產機械分散暈,即與礦產密切相關的指示礦物的重砂異常,據此進一步追索原生礦床和砂礦床,是區域地質調查中廣泛使用的一種找礦方法,尤適用於水系發育的地區。

9. 地質填圖方法

地質圖是各種地質體在地表出露界線的水平投影圖。它藉助於線段、文字元號及花紋圖例表示測區地質體的性質、形態、空間幾何關系和相對時序。它是地質圖作者對研究區地質構造特徵及其演化歷史認識的一種反映。把地質體表示在圖上的過程叫地質填圖或地質制圖。

3.2.2.1 地層劃分、對比及地質圖的基本類型

(1)地層的劃分與對比是地質填圖工作的重要環節,是重塑地質發展歷史、研究構造和礦產分布規律的重要基礎。地層劃分是根據地層的岩石、生物化石、地球物理、地球化學等特徵,把地層劃分為不同類型、不同等級的地層單位,藉以表示地層的相對順序或相對年代關系等。現代地層學主張地層劃分的多重性,認為岩層有多少種能夠用以作為劃分地層的依據,地層就有多少種劃分方法,一種特徵的改變並不一定與另一種特徵的改變相一致。

就某一具體研究對象而言,不可能也不需要使用所有的各類地層劃分,而是按實際可能或為某一應用目的而採用相應的劃分系統。目前最常用的地層劃分系統有三類:①根據岩層的岩石特徵劃分成群、組、段、層四級單位的岩石地層學;②根據岩層所含的化石或化石組合內容將含化石部分的岩層劃分成各種生物帶的生物地層學;③根據推論或解釋的岩層形成的地質年代(宙、代、紀、世、期、時)劃分成宇、界、系、統、階、時間帶的年代地層學。只有年代地層單位才有固定一致的時間含義,其他各類地層單位大都是穿時的,即與等時面呈斜交關系。年代地層單位是依據屬性劃分的,它屬於認識范疇,是可變的。前兩類的劃分依據都是岩層客觀存在的特徵,它不依人的認識變化而改變。但化石內容需要一個積累過程也具偶然性或機遇,而對於化石的詳細研究又並非一般地質工作者尤其是在野外所能做到的。因此,只有岩石地層劃分是地層研究的第一程序。另一方面,作為第一性的客觀地質實體,它又具有永久性,是不能用其他概念來限定或修改的。

在大、中比例尺的區域地質調查中,組的劃分及其界線的選擇對填圖質量有重要作用。應該正確地理解組的含義,掌握建組條件。地層規范中規定:「組的重要涵義在於具有岩性、岩相和變質程度的統一性。組或由一種岩石所構成,或包括一種主要岩石而兼有重復的夾層,或由兩、三種岩石反復重疊所構成,還可能以很復雜的岩石組分為一個組的特徵,而與其他單純的組相區別。」海相地層的組常為一個相的簡單岩性組合,陸相和海陸過渡相岩性比較復雜,常由相鄰的幾個相合並而成。組必須有一定的橫向穩定性和一定的厚度。一般條件下,組的分布范圍不應小於三級地層分區的范圍,厚度不應小於50M。但對具有特殊的構造岩相意義的岩層建組可不受此限制。組的界線一般是岩性、岩相、沉積旋迴或侵蝕間斷的界線,應具有明顯的識別標志。化石並不是建組的必要條件,但顯生宙地層都有自己的化石組合甚至建立了化石帶。若單有化石界線,而岩性無明顯差別,則無建組的必要。群是最大的地方性單位,通常相當於包括不同相的大的沉積旋迴,岩性組合復雜,厚度很大。段是比組更低一級的岩石地層單位,它可以是組內單一岩性、單一岩相的分離體,也可以是組內岩性組合差異的再劃分,它不一定要求相當的橫向穩定性,不要求一定的化石內容。

(2)地層對比是在地層劃分的基礎上,與國內外標准剖面比較,確定地層在地質年代表中的位置;另一方面是測區各相應層位的對比,以確定填圖單位的地質界線、相鄰圖幅間界線的等時性,以及地層的發育規律。生物地層單位對比藉助於標准化石、生物群或化石組合進行,也可利用生物的種系演化或生物演化方向,以及利用古生態資料對同時異相地層進行對比。為此,在野外必須進行系統的化石採集與生態觀察。岩石地層單位對此可利用岩性特徵、標志層、沉積韻律、重礦物、微量元素、古地磁及物探測井等資料。因此,在實測地層剖面工作中,需進行大量標本和樣品採集工作。

(3)在現代地層學理論指導下,世界上有兩種類型的地質圖,即組圖和系圖。組圖以岩石地層單位的組為制圖基本單位(如黃泥崗組、硯瓦山組等)。它是地表岩石組分及其幾何關系的直接反映,是地質歷史和構造環境演化的真實記錄。它能促進遙感資料、地球物理資料與地質研究的結合,適用於大比例尺(>1:10萬)的地質填圖。組圖可作為岩性分布圖使用,具有更廣泛的服務領域。系圖是以根據生物演化相對順序建立的年代地層單位「系」為基礎填制的。適用於小比例尺(如1:100萬)地質調查,供大范圍地質構造理論分析使用。

組圖是實際地質體的客觀而直接反映,它可以在野外進行實測,其界線具有相對穩定性,也可直接利用遙感資料填圖。而系圖所表示的地質年代是根據古生物等多方面資料經室內分析鑒定推論而來的。由於受不同時期資料積累程度和個人認識差異的限制,地質年代界線經常有較大的變動。系圖不適合野外直接填圖,在無直觀標志的地段尋找年代地層界線要花費很大力氣甚至無法弄清。由此可見,組圖應是地質調查的基本圖件。在組圖的基礎上,可編制不同年代的系圖。

3.2.2.2 觀察線、觀察點的布置原則和方法

按照一定間距的路線和一定間隔的控制點進行連續定位的地質觀察是地質填圖的基本方法。它的作用是用不同的線、點密度反映不同比例尺區域地質調查的精度,也有助於對野外觀察材料進行系統編錄。

(1)地質觀察路線的布置原則和方法

地質觀察路線有兩種基本形式,即穿越路線和追索路線。穿越路線是垂直或基本垂直地層或區域構造線的走向布置,按一定間距橫穿整個測區。地質人員沿觀測路線收集地質、礦產資料,標繪地質界線,採集必要的標本、樣品。線間的地質界線用「V」字形法則和少量追索連接。這種路線的優點在於能迅速地掌握測區地質構造的基本特徵、地層層序、相變及接觸關系的空間變化。缺點是線間的地質細節會出現錯漏。如使用航空像片,這種缺陷會得到很大改善。追索路線是沿地層界線、地質體邊界或構造走向布置,用於研究地質體的橫向變化(如地層相變、接觸關系、含礦層、斷層等)。填圖精度高,但效率較低。穿越路線和追索路線在不同比例尺的地質圖中應結合使用。在中、小比例尺的地質填圖中以穿越法為主,大比例尺填圖中追索路線應明顯增加。至於礦區1:1000~1:5000填圖中則以追索圈定為主。

穿越路線布置應考慮:主要構造線方向,通行逾越條件,露頭分布狀況,基站的設計與野外工作組織等。追索路線主要布置在關鍵性專題研究地區,不同類型的自然地理區(如平原河網區、高寒山區、森林覆蓋區、沙漠等)必須因地制宜,靈活安排。路線平均密度必須遵守規范要求,但測區不同部位的路線密度分布則應根據地質構造的復雜程度、礦化遠景以及航空像片解釋程度等而疏密有別。

(2)地質觀察點的布置原則及定位方法

觀察點按其性質可分地質界線點、構造點、礦產點、水文點、地貌點等。觀察點的作用是准確控制地質體空間位置;使原始資料編錄條理化、系統化,控制各種地質資料間的聯系以及文、圖資料與實地位置的對應吻合關系;便於原始資料的整理、查閱和檢查工作質量。點的布置以有效地控制地質界線和各種地質要素為原則。一般布置在填圖單位界線、標志層、化石點、岩性岩相明顯變化處,岩體接觸帶、相帶,礦體或礦化,斷層、褶皺樞紐,有重要水文地質意義的井泉、地貌等處。等距離機械布點的錯誤是顯而易見的,但大范圍單一地質體中的控制點也是必要的,它是避免重要地質現象、礦產線索疏漏的一種措施。

觀察點定位應力求准確,圖面誤差不得超過1Mm。定點方法:①目測法:根據地形、地物直接定位;②後方交匯法:根據已知的三個地形、地物點用羅盤作後方交會。各點方位間的夾角不得小於45°。如三線交成一視差三角形,則取重心為點位,或在此基礎上再參照地形細部特徵標定;③用航空照片定點,轉繪在地形圖上。④GPS法:是利用遙感衛星定位測定儀,直接定量測定某點的經度、緯度或高斯坐標。在森林覆蓋區、高山峽谷等特殊地理條件下,可適當採用羅盤定位、步測距離的極坐標定位,也可用空盒氣壓計測量相對高程進行間接校正,為保證精度應盡可能攀登臨近高地,建立一些控制點對已定點位進行修正。

(3)觀察路線和觀測點的密度定額

觀測路線和觀測點的密度定額是地質測量的質量標准。

《1:5萬區域地質礦產調查暫行要求》(試行稿)規定,基岩區線距一般為400~800M,點距一般為300~500M。在有航片解釋程度較高的地區,岩性單一的地層或出露較寬的地區,其線、點距均可適當放稀。大片第四系分布區,其線距可放寬至1000~1500M。1:5萬地質圖,只標定直徑大於100M的閉合地質體;寬度大於50M,長度大於50M的線性地質體;長度大於250M的斷裂、褶皺構造。小於上述規模的直接、間接找礦標志和具有特殊意義的地質體應適當放大或歸並表示。基岩區內,面積小於0.5km2和溝谷中寬度小於100M的第四系,在圖上仍按基岩填繪。大片第四系覆蓋者,在物化探工作的基礎上,可酌情布置工程予以揭露。分層界線、接觸帶、化石層、標志層和礦化標志等,其標定誤差不得大於50M。

考慮到江山實習區的具體情況,本次實習區域內採用標准為:線距和點距分別為300M和100~150M,觀測點的密度為每平方千米的有效點約為27個。

3.2.2.3 路線地質的觀察程序及編錄要求

路線地質觀察一般程序是:①定點;②觀察、描述該點周圍的地質、礦產現象;③測量產狀;④追索與填繪地質界線;⑤採集標本和樣品。點上的工作結束後,沿路線前進方向進行連續的地質觀察與描述,同時編制連續的信手剖面圖。

地質觀測點的描述內容如下:

(1)日期、天氣情況。

(2)路線與任務。

(3)人員組成。

(4)點號:即觀測點的編號,用調查區統一的編號註明,並寫出該點所在圖幅的名稱。

(5)點位及高程:要寫明觀測點的地理位置和坐標網及構造部位以及後方交匯方向。高程則根據氣壓計或實際交會點等來確定,在記錄時應予以說明清楚,以便使人們了解其可靠性。GPS定點,則記錄經緯度或高斯坐標和高程即可。

(6)點性或目的:目的指需要解決什麼問題。如主要是描述標志層及其變化、地層界線和接觸關系還是觀察褶皺或斷裂構造等。

(7)露頭情況:描述觀測點附近的露頭好壞,出露哪些地層,露頭性質(天然露頭還是人工採石場),露頭面積大小,延伸情況,風化程度和植被覆蓋等情況。

(8)地貌特徵:描述觀測點附近的地形形態特徵。如山坡、山脊、陡崖或沖溝等,組成的岩性、成因及其與地質構造關系。

(9)內容描述:一般描述的順序是由老到新,但也可以反過來描述。首先應將界面上下兩側地層單位的接觸關系和時代略加說明,然後在分別描述其岩性和其他特徵。

(10)沿途描述和路線小結:當一個觀測點描述完以後,應該連續觀測描述到下一個觀測點;當一條路線觀測完成之後要認真寫出路線小結。這樣可以及時使野外資料得到系統化,使原始記錄成為一個有機的整體,而不是一些孤立的地質點的描述。

路線觀察的編錄格式和描述舉例如下:

2013年4月5日 星期五 天氣晴

地點:江山藕塘底

路線Ⅰ:272.2高地310°方向150M處—藕塘底村西池塘邊

任務:路線地質調查,主要任務是確定O1n與O1y的界線

人員:劉綠水(記錄),張青山(標本採集員),……

工作圖:1:1萬地形圖(江山地區地形圖)

No.001

點位:272.2高地310°方向150M處(也可以用GPS坐標如:X:3180625,Y:40362185)

高程:188M

露頭情況:人工(良好)

微地貌:公路邊

點性:界線點(O1n與O1y)

內容描述:

點東:印渚埠組(O1y)黃綠色、紫紅色頁岩夾少量壓溶型瘤狀灰岩。瘤狀灰岩呈紫紅色,瘤狀構造發育。岩石由瘤狀體和基質兩部分組成,瘤體呈橢球體、扁豆狀及姜狀等,大小2~5cm不等,由微晶方解石組成。瘤體長軸大致平行層面排列,佔全岩的60%~70%,與基質界線清晰、平滑。基質由鈣質、泥質組成,遇酸微弱起泡。岩石風化面因瘤體溶失或剝落而成蜂巢狀外貌。瘤狀灰岩呈薄-中厚層狀,走向延伸不穩定,與泥岩呈相變關系。

產狀:320°∠42°

點西:寧國組(O1n)深灰色薄中層狀微晶灰岩。

產狀:318°∠45°

O1n與下伏O1y呈整合接觸關系。

……

(其他現象如構造、地貌、水文現象的簡要敘述。)

No.001-No.002(點間描述)

沿途描述:0~10cm深灰色薄中層微晶灰岩。

10~50M灰黑色頁岩夾黑色微薄層狀燧石岩,水平層理發育,見零星黃鐵礦結核。產豐富筆石化石。

50~80M灰色粉砂質頁岩、粉砂岩夾硅質岩薄層。

產狀:308°∠39°

……

(信手剖面圖,比例尺與平面圖相同,畫在左側方格紙上。)

No.002

點位:藕塘底村西池塘邊

高程:158M

露頭情況:天然、良好

微地貌:池塘邊

點性:構造點

內容描述:

本點為一斷層觀察點。斷層走向320°,傾向南西,傾角近於直立。斷層向兩端延入鄰近觀察路線。斷層東盤為O3c黃綠色頁岩,產狀168°∠57°。斷層西盤為C1y灰褐色中厚層狀含礫粗砂岩、礫岩,產狀182°∠72°。斷層破碎帶寬40~60cm,由泥岩、砂礫岩碎塊組成,未經膠結。斷層性質待進一步查明。

No.002-No.003

(連續描述,方法同前。)

今日路線到此結束。

路線小結

1.……

2.……

……

路線地質觀察中,必須勤追索敲打、勤觀察思考、勤記錄勾畫,保持旺盛的探索精神。對點上及點間的任何地質現象,原則上均應全面觀察、記錄。做到術語准確、概念清楚,文字簡明扼要、層次分明,空間位置明確。要勤於思索,注意分析地質現象之間的聯系,不斷提高路線觀察的預見性。對實際現象持客觀態度,不能任意取捨乃至於誇張偽造。每條路線資料經室內整理後,當日寫出路線小結,對重大地質問題的資料進行歸納,指出存在問題,作為相鄰路線的工作參考。

路線地質觀察記錄方式除上述外,還有適用於計算機處理的表格卡片和錄音筆在野外錄音後,再經室內整理等多種方法。

3.2.2.4 產狀要素的測定與地質界線勾繪

產狀要素是確定地質體空間幾何關系的重要資料。要注意產狀的可靠性、代表性和系統性。判斷岩層產狀的可靠程度首先要辨別是基岩露頭還是轉石;是層面還是節理面或其他結構面。注意產狀所處的構造位置,鑒別是否因次級構造引起的或因重力作用在斜坡上引起岩層產狀的局部變動。注意篩選有代表性產狀,這對正確認識區域構造格架十分重要。產狀要素要進行系統測量,圖面上應均衡分布,在構造關鍵部位(如褶皺的兩翼、轉折端、傾伏端,斷層的兩盤岩層、斷層面,不整合面上、下地層,侵入體接觸面、原生流動構造等部位)必須有足夠的產狀注記。產狀寫成如290°∠36°格式,前者代表傾向,後者為傾角。產狀要素測定主要依靠羅盤進行。由於羅盤是用磁針定位,為了能直接在羅盤上讀出地理方位,需進行磁偏角校正。各地磁偏角數值在地形圖上可以查出。實習區磁偏角為西偏2°58′,應撥動刻度盤,使正北落在357°02′刻度線上即可。為了在圖上投繪產狀符號的方便,常用公里網格(高斯-克呂格坐標)的縱坐標作為平面方位角的0°,因而需對產狀進行子午線收斂角校正。子午線收斂角在地形圖上可以查出。如坐標線偏子午線以東,校正方位角=真方位角-子午線收斂角;如坐標線在子午線西側,則校正方位角=真方位角+子午線收斂角。實習區坐標線為西側0°41′。

地質界線和岩層產狀是地質圖反映地質體空間展布規律及其相互關系的最基本的原始資料,必須在野外填繪。地質界線在基岩地區可根據填圖單位的標志和接觸關系直接確定。但在植被、土壤覆蓋較大的地區,可參考殘積物中岩屑的分布、地貌特徵、土壤的顏色和結構、植被類型及發育程度等自然標志,也可利用動物洞穴的掘出物、路基、電線桿、溝渠等人工揭露。地質界線在大比例尺圖上必須嚴格按照「V」字形法則勾繪,小比例尺圖則依照地層產狀,參照地形、地物勾繪。

3.2.2.5 地質素描圖與攝影

素描與攝影是野外地質現象更直觀、生動的記錄形式。地質素描是地質工作中常用的平、剖面圖與繪畫中素描的結合。它包括:①用花紋圖例作平面素描(圖3.1a);②素描與地質花紋結合(圖3.1b);③完全的素描(圖3.1c)。在表示區域地質構造景觀的素描圖中,多採用立體地形的線描加地質符號表示(圖3.2),或採用聯合剖面素描(圖3.3)。地質素描一定要主題突出,取捨適當,尊重實際,線條簡練。

圖3.1 不同類型的地質素描圖

圖3.2 景觀地質素描

圖3.3 聯合剖面素描

地質攝影在地質體色調對比明顯,地貌反差強烈時效果較好。多數情況下,需用素描圖加以補充。拍攝時應在記錄簿中註明編號、拍攝地點、拍攝方位及拍攝對象,並記錄攝影技術參數。

3.2.2.6 標本、樣品的採集

區域地質調查過程中需要採集的標本、樣本類型繁多。包括:

(1)岩礦鑒定用標本,必須全面反映測區岩石的主要類型及組合特徵。陳列標本規格為9cm×6cm×3cm,鑒定切片用標本6cm×4cm×3cm。岩石標本盡可能采未經風化的新鮮岩石。

(2)岩組分析樣。

(3)古生物化石標本。在測制地層剖面時逐層採集,分層編錄。對未見大化石的地層應采微古分析樣(如牙形刺、介形蟲、孢子花粉等)。

(4)基岩光譜和金屬量測量樣品,樣重50g。用於研究區域地球化學特徵。

(5)自然重砂樣與人工重砂樣,樣重10~20kg。

(6)硅酸鹽分析、碳酸鹽分析樣。

(7)礦石化學分析及礦石技術物理性能測定樣。

(8)同位素年齡樣、古地磁樣,古地磁定向標本規格應大於10cm×10cm×10cm。

樣品的採集必須有明確的目的,有充分的代表性,必須符合樣品的加工處理和實驗分析的技術要求。要重視樣品及其分析、鑒定成果的整理編錄工作。

3.2.2.7 沉積岩區的區域地質調查內容

沉積岩是地球表面分布最廣的岩石,是區域地質調查工作的主要對象。由於它帶有明顯的層狀特性,所以沉積岩區以有規律的帶狀地質構造景觀同岩漿岩區和變質岩區相異。沉積岩區的區域地質調查已經積累了豐富的經驗,形成了一套十分完善的工作方法。其主要工作程序是,測制剖面以建立地層順序,通過地質填圖研究測區構造特徵,藉助沉積相與古地理研究,尋找含礦層位。主要工作包括:①劃分對比地層,建立地層層序;②沉積岩石學研究;③生物化石的採集;④沉積相與古地理調查;⑤構造(褶皺、斷裂)及地層接觸關系的研究;⑥沉積礦產調查;⑦探索地質發展歷史等。

10. 地質填圖新方法體系

我國1:5萬地質填圖的新方法體系在1991年國家標准局發布的《中華人民共和國行業標准區域地質調查總則》(1:50000)中做了規定,它是我國現階段1:5萬區調填圖工作的准繩。四種岩區(沉積岩區、花崗岩區、火山岩區和變質岩區)的填圖新方法各有特色,簡介如下。

◎沉積岩區:採用多重地層單位劃分,岩石地層單位填圖方法。其要點是:在地層多重劃分對比研究的基礎上,系統調查岩石地層單位的基本層序,准確地描述沉積地層的組成與結構;通過正式和非正式岩石地層單位填圖,查明其時空存在狀況(包括形態、幾何關系與排列規律)、縱橫向變化、與其他地層單位(特別是年代單位)的相互關系及區域地層格架;進而建立地層模型,闡明和預測各岩石地層單位的形成年代、環境、沉積作用、其他地層單位的特徵,以及區域地質發展史與自然資源的分布規律。這種新的填圖方法體系經過多年來的實際運用,已證實它不僅具有較高的科學性與先進性,而且具有很好的實用性和可行性。過去傳統的填圖方法顯然落後且缺陷較多。這一方面是因為傳統地層學實際上僅承認年代地層單位,致使岩石地層單位的組受年代地層單位限制或常被年代地層單位所肢解。因此,用傳統方法填制的地質圖,圖面不穩定。此外,傳統的填圖方法基本上不使用非正式岩石地層單位填圖,豐富多彩的地質現象得不到表現,地礦信息少,地質圖的利用受到限制。而新的填圖方法體系,採用多重地層劃分法,嚴格了岩石地層單位的定義,它明確規定以岩石地層單位「組」作為填圖的基本正式單位,稱為「組圖」。岩性是客觀存在的,不會因人而異,也不會輕易改變,因而「組圖」圖面穩定不變。加之新方法還大力提倡盡量使用非正式岩石地層單位填圖,圖面內容豐富,提供的信息量大,受到各行各業使用者的歡迎。

◎花崗岩類區:採用岩石譜系單位的方法填圖。其基本核心是:在特定的構造岩漿作用形成的岩石區范圍內,劃分花崗岩類的岩石譜系單位,並相應地建立花崗岩類等級體制。它是以同源岩漿演化、岩漿多次脈動上侵形成不同的構造岩漿單元為理論基礎;以系統地研究岩石成分、結構、構造、相對侵入序次等特徵及其變化為標志;以查明花崗岩深成岩體的內部接觸關系,並確定其成分演化序列和結構演化序列為主要手段的填圖方法。在此基礎上,進行花崗岩類變形構造的研究,分析與探討花崗岩類的就位機制,調查與花崗岩類岩石有關的成礦條件,為普查找礦提供必要的區域地質資料。這種新方法比以往的方法有更能詳細地解體花崗岩基、確定同源岩漿演化序列、揭示區域岩漿演化和成礦屬性等優點。過去用期次觀點填制的花崗岩區地質圖,圖面內容十分簡單,僅反映出它的侵入時代,岩性變化作為相變處理,甚至將不屬於同一次熔融事件的產物歸在一起,因此在圖面上就看不出岩漿活動的特點和各種岩性在空間上的分布和變化規律,模糊了它的演化特徵。而用新方法填制的地質圖,不僅將花崗岩體分解得很詳細,並且將不同熔融事件的產物分別歸並為幾個超單元,這樣就能很好地反映出不同超單元的同源岩漿演化序列以及各單元在空間上的分布規律。

◎火山岩區:採用火山地層-岩性(岩相)雙重方法填圖。其要點是:在查明火山岩的岩性特徵、產狀、厚度、接觸關系、空間分布和研究了火山岩層的劃分及沉積夾層的基礎上,結合火山岩地層的結構類型,劃分岩石地層單位和火山噴發旋迴及韻律,確定火山噴發的時代;根據岩石的礦物和結構構造特徵及火山岩地質體的產出形態與分布,劃分火山岩相;通過岩石地層填圖單位和岩性(岩相)填圖單位的雙重填圖,進一步研究火山岩的空間分布及其變化規律,研究古火山機構,探討火山作用與區域構造及成礦的關系等。這種「雙重填圖法」較過去主要沿用沉積地層的一套工作方法更具科學性。過去用地層法填制的地質圖,圖面簡單,看不出火山作用的特點及各種岩性的分布變化規律。而用「雙重填圖法」填出的地質圖,在圖上不僅反映了火山岩不同岩性環狀分布特點,還能反映出火山噴發中心等。這不僅豐富了圖面內容,更重要的是大大提高了地質調查的深度和廣度。

◎變質岩區:採用構造-地(岩)層-事件法或構造-岩石-事件法填圖。這是一套以構造變形、變質理論為指導,以同一成因類型原岩建造的變質岩石或岩石組合為基礎,以構造分析方法為手段,以地質事件演化系列為主線的填圖方法。這種新的方法是我國研究人員以試點圖幅實踐所取得的成果為依託,借鑒國內外有關變質地質學研究中有益的經驗而總結出的一套適合我國情況,具有不同類型地質特色的填圖方法。它與過去使用的傳統方法相比,具有較高的科學性與先進性,又具有很好的實用性和可行性。

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